一种芯片检测装置的制作方法

1.本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种芯片检测装置。


背景技术：

2.芯片生产完成后包装前，需要对芯片的六个外表面进行视觉检查，确认芯片表面是否存在瑕疵。现有芯片六面检查一般采用振动盘上料，但振动盘地在上料时存在损坏或刮花芯片隐患，难以保证芯片地良品率，此外，芯片需要放置在透明玻璃圆盘，再经过检测装置检测，并且芯片在透明玻璃圆盘中无定位机构，呈自由无序状态，这就容易导致检测组件难以准确识别芯片的表面加工情况。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种芯片检测装置，使用吸料组件吸附芯片，有效提高芯片的良品率及检测组件检测结果的准确性。
4.根据本发明实施例的一种芯片检测装置，包括底座、取料台、吸料组件和检测组件，底座设有转盘；取料台安装于所述底座；吸料组件安装于所述转盘并位于所述取料台上方，所述吸料组件用于从所述取料台吸取芯片；检测组件包括顶面检测件、底面检测件和侧面检测件，所述顶面检测件安装于所述取料台的上方，所述底面检测件安装所述取料台的一侧并位于所述吸料组件的下方，所述侧面检测件安装于所述转盘的一侧，所述顶面检测件、所述底面检测件和所述侧面检测件沿所述转盘的周向间隔布置，所述检测组件能够检测芯片的六个外表面。
5.根据本发明实施例的一种芯片检测装置，至少具有如下有益效果：使用检测装置时，先将芯片放置到取料台上，顶面检测件先检测芯片的顶面，随后转盘将吸料组件转动到取料台上方，吸料组件吸取取料台上的芯片，转台继续转动带动吸料组件依次经过底面检测件和侧面检测件，底面检测件检测芯片的底面，侧面检测件检测芯片的侧面，从而完成芯片的外表面检测，通过设置吸料组件吸附芯片，减少芯片在上下料过程中产生的振动、移位等问题，可以有效提高芯片的良品率，通过设置检测组件，检测组件直接检测芯片表面，没有透明玻璃等中间介质阻挡，可以有效提高检测组件的精确度及检测结果的准确性。
6.根据本发明的一些实施例，所述底座固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮和所述转盘同轴，所述吸料组件连接有第二齿轮，所述第二齿轮和所述转盘转动连接，所述第二齿轮和所述第一齿轮啮合，所述侧面检测件包括四个摄像机构，四个所述摄像机构沿所述转盘的周向间隔布置，转动所述转盘并带动所述吸料组件转动，以使所述吸料组件吸附的芯片的四个侧面依次经过四个所述摄像机构。
7.根据本发明的一些实施例，所述顶面检测件、所述底面检测件和四个所述摄像机构沿所述转盘的周向等距布置，相邻两个所述摄像机构各自到所述转盘中心的两个连线间的夹角大小为α，满足：20≤α≤36，所述第一齿轮和所述第二齿轮间的齿数比为a，满足：a
×
α＝90 360
×
n，其中，n为大于等于2的自然数。
8.根据本发明的一些实施例，所述底座设有微调架，所述微调架设有沿所述转盘的径向移动的滑台，所述摄像机构和所述滑台连接，所述摄像机构的摄像端朝向所述吸料组件设置。
9.根据本发明的一些实施例，所述吸料组件设有导管和吸嘴，所述导管穿设于所述第二齿轮和所述转盘，所述导管的顶端连接有限位块，底端和所述吸嘴连接，所述导管套设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与所述限位块和所述第二齿轮抵接，所述底座设有驱动件，所述驱动件的输出端连接有抵压头，所述抵压头位于所述限位块上方，所述驱动件用于驱动所述抵压头抵压所述限位块以使所述吸嘴朝向所述取料台移动。
10.根据本发明的一些实施例，所述导管和所述吸嘴之间还设有缓冲弹簧，所述吸嘴连接有套筒，所述套筒设有容纳槽，所述导管和所述套筒滑动连接并沿竖直方向滑动，所述缓冲弹簧套设于所述导管并容纳于所述容纳槽，所述导管的侧壁设有凸出部，所述缓冲弹簧的两端分别与所述凸出部和所述容纳槽的底壁抵接。
11.根据本发明的一些实施例，所述吸料组件设有多个，多个所述吸料组件沿所述转盘的周向间隔布置。
12.根据本发明的一些实施例，所述底座设有放料台，所述底座设有沿所述转盘径向布置的滑轨，所述放料台和所述取料台均与所述滑轨滑动配合，并且所述放料台和所述取料台对称设置于所述转盘的两侧，所述侧面检测件位于所述放料台和所述取料台之间。
13.根据本发明的一些实施例，所述底座还设有收集台，所述收集台位于所述放料台背离所述侧面检测件的一侧。
14.根据本发明的一些实施例，所述顶面检测件包括第一工业相机、相机镜头、同轴光源和环形光源，所述第一工业相机、所述相机镜头、所述同轴光源、所述环形光源和所述取料台沿竖直方向依次安装于所述底座，并且所述第一工业相机、所述相机镜头、所述同轴光源和所述环形光源同轴。
15.本发明的附加发明和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.图1是根据本发明实施例芯片检测装置的结构示意图；
17.图2是根据本发明实施例转盘的结构示意图；
18.图3是根据本发明实施例吸料组件的爆炸图；
19.图4是根据本发明实施例吸料组件的剖视图；
20.图5是根据本发明实施例侧面检测件的结构示意图；
21.图6是根据本发明实施例芯片检测装置另一角度的结构示意图；
22.图7是根据本发明实施例放料台的结构示意图；
23.图8是根据本发明实施例顶面检测件的结构示意图。
24.附图标记：底座100；转盘110；第一齿轮120；微调架130；滑台131；操作杆132；驱动件140；抵压头141；安装板142；滑轨150；力矩电机160；取料台200；吸料组件300；容纳槽301；第二齿轮310；滚珠花键311；轴承312；导管320；限位块321；凸出部322；吸嘴330；套筒
331；复位弹簧340；缓冲弹簧350；检测组件400；顶面检测件410；第一工业相机411；相机镜头412；同轴光源413；环形光源414；底面检测件420；侧面检测件430；摄像机构431；第二工业相机4311；普通光源4312；放料台500；定位槽501；收集板510；收集台600；收集件610；平面驱动组件620。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
26.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
27.下面结合附图，对本技术实施例作进一步阐述。
28.参照图1至图8，根据本发明实施例的一种芯片检测装置，包括底座100、取料台200、吸料组件300和检测组件400，底座100设有转盘110，转盘110连接有力矩电机160，力矩电机160安装于底座100，力矩电机160用于驱动转盘110转动；取料台200安装于底座100；吸料组件300安装于转盘110并位于取料台200上方，吸料组件300用于从取料台200吸取芯片；检测组件400包括顶面检测件410、底面检测件420和侧面检测件430，顶面检测件410安装于取料台200的上方，底面检测件420安装取料台200的一侧并位于吸料组件300的下方，侧面检测件430安装于转盘110的一侧，顶面检测件410、底面检测件420和侧面检测件430沿转盘110的周向间隔布置，检测组件400能够检测芯片的六个外表面。
29.可以理解的是，使用检测装置时，先将芯片放置到取料台200上，顶面检测件410先检测芯片的顶面，随后转盘110将吸料组件300转动到取料台200上方，吸料组件300吸取取料台200上的芯片，转台继续转动带动吸料组件300依次经过底面检测件420和侧面检测件430，底面检测件420检测芯片的底面，侧面检测件430检测芯片的侧面，从而完成芯片的外表面检测，通过设置吸料组件300吸附芯片，减少芯片在上下料过程中产生的振动、移位等问题，可以有效提高芯片的良品率，通过设置检测组件400，检测组件400直接检测芯片表面，没有透明玻璃等中间介质阻挡，可以有效提高检测组件400的精确度及检测结果的准确性。
30.进一步地，吸料组件300设有多个，多个吸料组件300沿转盘110的周向间隔布置。当力矩电机160驱动转盘110转动时，转盘110带动多个吸料组件300同时转动，多个吸料组件300的安装位置经过特别设计(详情参见后文描述)，当某一吸料组件300转动到取料台200上方时，位于该吸料组件300前方(在本实施例中，定义转盘110的转动方向为多个吸料组件300排列的正向即吸料组件300的前方)的五个吸料组件300分别和底面检测件420及四个摄像机构431相对应，这样设置，在转盘110转动过程中，多个吸料组件300连续经过检测组件400的各个检测件，从而在转盘110的依次转动过程中检测多个芯片，通过设置多个吸料组件300，实现多个芯片的流水线式检测，有效提高检测装置的作业效率。
31.参照图1和图2，可以理解的是，底座100固定连接有第一齿轮120，第一齿轮120和
转盘110同轴，吸料组件300连接有第二齿轮310，第二齿轮310通过轴承312和转盘110转动连接，第二齿轮310和第一齿轮120啮合，侧面检测件430包括四个摄像机构431，四个摄像机构431沿转盘110的周向间隔布置，转动转盘110并带动吸料组件300转动，以使吸料组件300吸附的芯片的四个侧面依次经过四个摄像机构431。转盘110转动过程中，第一齿轮120保持静止，第二齿轮310相对第一齿轮120转动，吸料组件300跟随转盘110公转的同时，自身在第二齿轮310带动下进行自转，使吸料组件300吸附的芯片也同步转动一定角度，进而改变芯片朝向摄像机构431的待检测的侧面，随着转盘110的转动，吸料组件300每到达一个摄像机构431的位置，朝向摄像机构431的侧面都会发生改变，使四个摄像机构431依次检测芯片的四个侧面，通过设置第一齿轮120和第二齿轮310，使吸料组件300在公转的同时自转，齿轮结构传动效率高、传动精度好，有效提高检测装置的作业效率。
32.参照图3，可以理解的是，导管320的顶端连接有限位块321，底端和吸嘴330连接，导管320套设有复位弹簧340，复位弹簧340的两端分别与限位块321和第二齿轮310抵接，底座100设有驱动件140(驱动件140通常是设置为控制精度高、安装方便的音圈电机)，驱动件140的输出端设有沿竖直方向滑动的安装板142，安装板142背离驱动件140的一侧连接有抵压头141，抵压头141位于限位块321上方，驱动件140用于驱动抵压头141抵压限位块321以使吸嘴330朝向取料台200移动。当芯片的顶面检查完毕后，驱动件140(音圈电机)驱动安装板142向下移动并带动抵压头141向下移动，抵压头141抵压限位块321朝向取料台200，直到吸嘴330与芯片接触，导管320抽取空气吸嘴330中的空气使吸嘴330吸取芯片，驱动件140带动抵压头141上升断开对限位块321下压力，吸嘴330在复位弹簧340作用下迅速回弹复位，完成芯片的取料作业，通过设置抵压头141和复位弹簧340，使吸嘴330接触并吸附芯片后迅速复位，可以有效提高芯片的移动稳定性和安装稳定性，芯片被真空吸附在吸嘴上，用户可以进一步增加转盘110旋转切换工位的速度，无需担心芯片被离心力甩脱，进一步提高检测装置的作业效率。
33.需要补充的是，第二齿轮310的顶端螺栓连接有滚珠花键311，导管320依次穿设于滚珠花键311和第二齿轮310，弹簧的一端是与第二齿轮310上的滚珠花键311抵接，通过设置滚珠花键311，可以有效避免吸料组件300的回转，进一步提高吸料组件300的转动精度，减少侧面检测件430的误判率，进一步提高侧面检测件430的准确性。
34.参照图4，可以理解的是，导管320和吸嘴330之间还设有缓冲弹簧350，吸嘴330连接有套筒331，套筒331设有容纳槽301，导管320和套筒331滑动连接并沿竖直方向滑动，缓冲弹簧350套设于导管320并容纳于容纳槽301，导管320的侧壁设有凸出部322，缓冲弹簧350的两端分别与凸出部322和容纳槽301的底壁抵接。吸嘴330在接触芯片的瞬间，会对芯片产生一定的冲击力，通过设置缓冲弹簧350，缓冲弹簧350可以吸收部分吸嘴330作用到芯片的冲击力，保证吸嘴330充分接触芯片的同时，又不至于压坏芯片，有效降低芯片的废品率。
35.参照图1和图5，可以理解的是，顶面检测件410、底面检测件420和四个摄像机构431沿转盘110的周向等距布置，相邻两个摄像机构431各自到转盘110中心的两个连线间的夹角大小为α，满足：20≤α≤36，第一齿轮120和第二齿轮310间的齿数比为a，满足：a
×
α＝90 360
×
n，其中，n为大于等于2的自然数，具体的，n和第一齿轮120与第二齿轮310的直径比r有关，r越大，第一齿轮120相对第二齿轮310越大，第一齿轮120可以啮合的第二齿轮310
越多(即第一齿轮120可以安装的吸料组件300越多)，第一齿轮120转动时第二齿轮310的转动圈数(n)越大。考虑到检测装置整体的结构合理性及为其他各种组件预留足够的安装空间，同时考虑到检测组件400中各个部件的安装大小，顶面检测件410、底面检测件420和四个摄像机构431的分布通常不会占据超过转盘110外围一半的空间，即顶面检测件410和吸料组件300最后经过的摄像机构431质间的夹角(大小为5α)大于100
°
但不超过180
°
，将第一齿轮120的齿数设置为第二齿轮310齿数的a倍，a和alpha满足：a
×
α＝90 360
×
n，即转盘110转动α
°
，吸料组件300正好转动90
°
(n为吸料组件300转过的圈数)，这样设置，可以精确控制芯片的转动角度，将芯片需要检测的侧面准确定位，进一步提高检测组件400的精准度。
36.需要说明的是，为了使多个吸料组件300和各个检测件精准对应，多个吸料组件300的安装角度也设置为α，而当α不是180的约数时，转盘110上的多个吸料组件300不能等间距的布满转盘110四周，至少存在一个安装角度大于α的缺口，这就会提高吸嘴330加工制造的难度，同时，转盘110每转动一圈还需要复位以避免缺口影响检测组件400作业，因此，通常情况下，α的具体数值会在20、30或36之间选择，下面以α取值为30时说明检测装置的部件分布情况，其他两个数值可以以此类推，当α设置为30时，即顶面检测件410、底面检测件420和四个摄像机构431沿转盘110的周向等距布置，并且相邻两个摄像机构431间的安装角度为30
°
，此时，转盘110上沿转盘110自身的周向等距设置有十二个吸料组件300，相邻两个吸料组件300间的安装角度也为30
°
，第一齿轮120和第二齿轮310间的齿数比a满足：a＝3 12
×
n，此时，转盘110每转动30
°
，吸料组件300绕转盘110公转30
°
并自转90
°
，将α设置为30，一发明可以方便转盘110的加工制造，常规作业时也不需要复位调试，有效提高用户的使用体验度，另一发明，检测组件400中各个检测件间的安装角度为30
°
，检测组件400整体结构造型自然美观，可以有效提高检测装置整体结构的合理性及美观度。
37.参照图5，可以理解的是，底座100设有微调架130，微调架130设有沿转盘110的径向移动的滑台131以及用于控制滑台131滑动的操作杆132，摄像机构431包括第二工业相机4311和普通光源4312，第二工业相机4311和普通光源4312均和滑台131连接，第二工业相机4311的检测端朝向吸料组件300设置，普通光源4312位于第二工业相机4311和吸料组件300之间。通过设置微调架130，用户转动操作杆132，即可控制滑台131滑动，进而微调摄像机构431和吸料组件300之间的间距，使侧面检测件430可以检测不同尺寸类型的芯片，扩大检测装置的适用范围，提高检测装置的产品竞争力。
38.参照图6和图7，可以理解的是，底座100设有放料台500，放料台500上方(以及后续描述的收集台600上方)也设有驱动件140和抵压头141，放料台500上方的驱动件140和抵压头141用于驱动到达放料台500位置的吸料组件300向下移动，使吸料组件300在放料台500上释放芯片(后续描述的收集台600上方的驱动件140和抵压头141同理)，底座100设有沿转盘110径向布置的滑轨150，放料台500和取料台200均与滑轨150滑动配合，并且放料台500和取料台200对称设置于转盘110的两侧，侧面检测件430位于放料台500和取料台200之间，放料台500的顶端设有收集板510，收集板510设有多个定位槽501，多个定位槽501沿放料台500的滑动方向间隔布置，取料台200的结构和放料台500基本相同，也设有带定位槽501的收集板510，具体以参考上述关于放料台500的描述即可，在此不作赘述。取料台200和底座100滑动连接，当顶面检测件410检测过取料台200上芯片时，取料台200沿转盘110径向朝转
盘110移动，直到被检测过顶面的芯片到达吸料组件300下方，方便吸料组件300吸取，当芯片的六个外表面都被检测之后，检测装置可以直接将检测完毕的芯片放置到收集板510的定位槽501中，通过设置放料台500，用户无需将合格芯片再次回收至指定容器，而是直接在放料台500上的收集板510中进行封装，避免出现芯片检查后损坏等问题，进一步降低芯片的废品率，此外，取料台200、检测组件400和放料台500集成在一起，芯片生产完后即开始检查与封装，减少芯片碰撞与剐蹭，串线后整个过程均可以在无尘环境中进行，避免芯片接触外界污染，有效降低工艺过程损耗。
39.需要补充的是，取料台200上的收集板510也可以替换成tray盘、晶圆盘等芯片存放件，放料台500上的收集板510也可以替换成编带打包机，carrier等芯片封存件，由于这些容器技术成熟且不是本发明所关注的重点，在此不做赘述，只要能放置芯片即可。
40.进一步地，底座100还设有收集台600，收集台600位于放料台500背离侧面检测件430的一侧，收集台600设有用于收集不合格芯片的收集件610。显然，当检测组件400检测到不合格的芯片(即芯片为ng状态)时，吸料组件300不能将不合格的产品下料到放料台500上并进行封装，通过设置收集台600，当检测组件400检测到芯片为ng状态，吸料组件300到达放料盘时不会进行下料操作，而是继续旋转直至到达收集台600上方，收集台600对应的驱动件140带动抵压头141将吸料组件300下压至收集件610，吸嘴330释放吸附的不合格芯片，通过设置收集台600，检测装置可以自动收集整理不合格的芯片，有效提高检测装置作业的流畅性，进一步提高用户的使用体验度。
41.需要补充的是，由于转盘110上吸料组件300每次转动到收集件610的位置是固定的，如果收集件610也固定在收集台600上，那被检测组件400检测到的不合格芯片会堆积在收集件610的同一位置，这就容易压坏芯片，不方便用户后续收集处理，因此，收集台600和收集件610之间还设有平面驱动组件620，平面驱动组件620安装于收集台600，平面驱动组件620的输出端和收集件610连接以驱使驱动件140在某一平面移动，具体的，平面驱动组件620通常是由两个丝杆滑块结构(为方便描述，下文称第一丝杆结构和第二丝杆结构，由于其具体结构较为常见，在此不做赘述，附图中也不做特别标注)组成的复合驱动结构，即第一丝杆结构的丝杆和第二丝杆结构的滑块连接，收集件610和第一丝杆结构的滑块连接，其中，两个丝杆机构的丝杆相互垂直并均和水平面平行，这样设置，两个丝杆滑块结构的滑块同时移动，即可控制收集件610在收集台600顶面复合移动，使吸料组件300传输过来的不合格芯片可以整齐铺放在收集件610中，方便用户回收使用，进一步提高用户的使用体验度。
42.参照图8，可以理解的是，顶面检测件410包括第一工业相机411、相机镜头412、同轴光源413和环形光源414，第一工业相机411、相机镜头412、同轴光源413、环形光源414和取料台200沿竖直方向由上至下依次安装于底座100，并且第一工业相机411、相机镜头412、同轴光源413和环形光源414同轴。通过设置同轴光源413和环形光源414，可以在顶面检测件410检测芯片时，为芯片打上合适的光线，方便第一工业相机411全面细致地拍摄芯片的顶面，进一步提高检测组件400检测的精确度，此外，底面检测件420和顶面检测件410地结构类似，只是底面检测件420的相机、镜头、同轴光源413和环形光源414是沿竖直方向由下至上依次安装于底座100，其起到的效果也与顶面检测件410类似，参考上文关于顶面检测件410的描述即可，在此不再赘述。
43.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方
式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明宗旨的前提下还可做出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。